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N6-甲基腺嘌呤（N6-methyladenosine，m6A）修饰是现阶段发现的真核生物体内最广泛的RNA表观遗传修饰方式，近年来研究显示，m6A在真核生物间具有较高的保守性，在基因表达及细胞命运调控中发挥着关键作用，且对mRNA的可变剪接、定位、翻译及稳定性有较大影响。现有的m6A修饰检测技术可以较为准确、高效地检测出生物样本中的m6A修饰丰度，并能快速、简便地进行m6A修饰的高通量测序，以及在单碱基分辨率下检测m6A修饰在RNA上的位置。尽管m6A修饰相关调控蛋白对畜禽复杂经济性状的影响近年来已有少量报道，但其中的作用机制仍未得到充分阐明。大量人类及模式生物上的研究表明，m6A修饰相关蛋白能够影响生长发育、繁殖、热应激、炎症及癌症等生物学过程，为探究畜禽m6A修饰参与复杂性状调控机制提供一定的借鉴意义。作者主要从m6A甲基化修饰相关蛋白（甲基转移酶、去甲基化酶及读取蛋白）、m6A检测技术、m6A对哺乳动物复杂性状的调控机制、m6A与其他表观修饰的互作机制等方面进行阐述，为m6A在畜禽遗传育种中的应用提供新的见解。 相似文献
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随着人们生活水平的提高，近年来优质农业动物肉产品深受我国消费者市场青睐，而脂肪沉积是影响肉品质的重要因素。因此，阐明脂肪沉积的规律对探究动物优质肉品质形成的分子机理具有重要意义。N6-甲基腺苷修饰(m6A)是真核生物中含量最丰富的一种RNA表观遗传修饰，其与RNA运输、表达及降解等多种生物学事件密切相关。研究表明人胰岛素样生长因子2 mRNA结合蛋白2(IGF2BP2)介导的m6A修饰在动物脂肪沉积过程中发挥着关键作用，因此本文将论述m6A、IGF2BP2及其调控动物脂肪沉积的作用及分子机制研究进展，以期未来为家畜肉品质改良提供候选基因和科学依据。 相似文献
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【目的】探究N6-甲基腺苷(m6A)去甲基化酶FTO表达水平对猪肌卫星细胞分化的影响,并比较不同表型猪FTO表达和m6A甲基化修饰水平。【方法】收集分化第0、2和4天的猪肌卫星细胞,用Western blotting和实时荧光定量PCR分别检测FTO和肌球蛋白重链(MyHC)蛋白表达、肌分化因子(MyoD)和肌细胞生成素(MyoG)的mRNA表达水平;利用免疫荧光法检测肌卫星细胞分化标志基因MyHC表达情况;采用Dot blotting检测m6A甲基化修饰水平。将过表达载体(OE-FTO)、空白对照(NC)和FTO基因干扰载体(siRNA-FTO)、阴性对照(siRNA-NC)分别转染猪肌卫星细胞并诱导分化,检测FTO、肌细胞分化相关基因表达情况以及m6A甲基化修饰水平,利用免疫荧光法检测MyHC表达以及肌管形成情况;利用Western blotting和Dot blotting分别检测大白猪、宁乡猪不同组织中FTO蛋白表达情况以及m6A甲基化修饰水平。【... 相似文献
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《畜牧与兽医》2020,(3):139-144
DNA、RNA和蛋白质的化学修饰都是表观遗传学重要的研究内容,近年来,随着科学技术的快速发展,基于DNA和蛋白质修饰研究基础,RNA甲基化研究在表观遗传领域已成为前沿的研究热点。在150余种RNA化学修饰中,RNA甲基化修饰约占60%以上,广泛分布于各种类型的RNA中,各种甲基化修饰在细胞内行使着不同的生物学功能,其中RNA甲基化修饰m~6A是最常见、最丰富的真核生物mRNA转录后修饰。m~6A的形成过程是由甲基转移酶复合体(METTL3、METTL14和WTAP等组成)、去甲基酶(FTO和ALKBH5)以及结合蛋白(YTHDF1/2/3、YTHDC1)动态调控,与基因表达调控密切相关。其次,m~6A可能参与了mRNA转录、选择性剪切、出核转运、翻译及降解等过程,从而导致RNA功能紊乱,进而影响一系列的动物生命活动。因此RNA甲基化修饰m~6A介导的表观遗传学调控对动物繁殖以及生长发育有着重要的意义。本文重点根据在动物方面相关研究对m~6A的动态调控及由调控过程所产生的影响进行归纳总结。 相似文献
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【目的】试验旨在研究胚胎期miRNA和N6-甲基腺嘌呤(m6A)在北京鸭胸肌发育中的调控作用,以期为了解北京鸭胸肌发育规律奠定基础。【方法】收集E13和E27两个阶段的北京鸭胚胎胸肌,利用甲基化RNA免疫共沉淀结合高通量测序(MeRIP-Seq)和小RNA高通量测序(miRNA-Seq)来鉴定在北京鸭胚胎胸肌细胞分化过程中可能存在的受m6A调控的相关差异基因,再联合miRNA及其靶基因分析其功能。【结果】miRNA-Seq结果显示,差异显著miRNAs有181个,通过靶基因预测到11 176个靶标,包括m6A相关基因以及肌肉发育相关基因。MeRIP-Seq在E13和E27组分别检测到14 344和14 016个m6A峰,分别映射到8 248和7 763个已知基因。E13与E27时期m6A共3 240个,映射到2 767个差异甲基化基因(differentially methylated genes, DMGs)。DMGs的GO和KEGG分析显示,DMGs主要富集于肌肉发育、脂肪... 相似文献
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为了探讨猪6-甲基腺嘌呤（m6A）去甲基化酶mRNA表达水平与仔猪大肠杆菌F18抗性的关系,本研究运用实时荧光定量PCR方法检测m6A去甲基化酶FTO和ALKBH5基因在35日龄苏太猪断奶仔猪大肠杆菌F18抗性型和敏感型个体十二指肠和空肠组织中的mRNA表达差异,同时分别利用F18ab、F18ac大肠杆菌菌体刺激和内毒素LPS诱导猪小肠上皮细胞（IPEC-J2）,检测FTO、ALKBH5基因表达变化。结果表明,FTO、ALKBH5基因在抗性型个体十二指肠和空肠中的表达量均极显著或显著高于敏感型个体（P<0.01,P<0.05）;不同F18大肠杆菌菌体刺激IPEC-J2细胞后,FTO基因表达水平均无显著变化（P>0.05）,而ALKBH5基因在F18ac刺激后表达量显著上调（P<0.05）;LPS诱导4 h时,FTO和ALKBH5基因表达量均显著上调（P<0.05）。本研究在细胞和个体水平上初步验证并发现了m6A去甲基化酶FTO和ALKBH5基因表达水平与大肠杆菌感染仔猪密切相关,为今后深入研究RNA去甲基化修饰在仔猪细菌性腹泻调控中的作用机制提供了理论基础。 相似文献
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本研究旨在探究m6A RNA甲基化酶METTL3和WTAP在牦牛(Bos grunniens)不同组织、前体脂肪细胞增殖与分化过程中的表达模式和前体脂肪细胞分化过程mRNA m6A的变化水平。采用qRT-PCR检测牦牛皮下脂肪、肌肉、心、肝、脾、肺、肾和皮下脂肪不同时期(18和30月龄)METTL3及WTAP的mRNA表达水平。应用I型胶原酶消化法获取牦牛前体脂肪细胞,油红O染色和脂肪分化标志基因的检测建立牦牛前体脂肪细胞分化模型,以及qRTPCR检测前体脂肪细胞增殖分化阶段METTL3和WTAP的mRNA表达水平。结果表明,肝脏组织中METTL3表达最高(P<0.05),皮下脂肪组织表达量最低(P<0.05);WTAP在皮下脂肪组织中的表达最为丰富,脾脏中的表达量最低(P<0.05)。30月龄皮下脂肪组织中METTL3和WTAP mRNA表达量高于18月龄。前体脂肪细胞诱导分化12 d时,细胞中出现多而密的脂环,脂肪细胞分化特异性标志基因FABP4、C/EBPα和PPARγ第12天的表达量显著高于第0天(P<0.05)。METTL3和WTAP的表达量在细胞增殖阶段(24、48和72 h)呈现“下降-上升”的表达趋势(P<0.05)。在牦牛前体脂肪细胞分化阶段(0、4、8和12 d),METTL3表达量呈现“上升-下降-上升”的趋势,WTAP呈现“上升-下降”的趋势。细胞分化阶段mRNA m6A水平呈现逐渐上升的趋势,在分化12 d时细胞内RNA的m6A丰度最高(P<0.05)。本研究获得METTL3和WTAP在牦牛不同组织和前体脂肪细胞增殖分化阶段的变化规律及细胞分化过程中mRNA m6A水平变化,初步揭示WTAP和METTL3对牦牛脂代谢具有重要的调控作用。 相似文献
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为了研究副猪嗜血杆菌(Haemophilus parasuis,Hps)血清5型刺激3D4/21猪肺泡巨噬细胞对炎性因子肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素-8(IL-8),以及m6A甲基化修饰相关基因METTL3、METTL14、WTAP、YTHDF2和FTO表达的影响,试验构建了Hps感染3D4/21猪肺泡巨噬细胞模型,利用不同浓度的Hps(MOI分别为10∶1和100∶1)分别感染细胞0,6,12,24 h,收集各时间点细胞样品的总RNA和总蛋白,通过实时荧光定量PCR方法检测炎性因子及m6A修饰关键基因表达水平的变化情况。结果表明：当MOI为10∶1和100∶1时,TNF-α和IL-8基因总体呈上调表达,在Hps刺激3D4/21猪肺泡巨噬细胞24小时时均达到显著水平(P<0.05);在12小时时,除MOI为100∶1时的TNF-α基因外均达到显著水平(P<0.05),即Hps感染3D4/21猪肺泡巨噬细胞模型构建成功。在Hps刺激3D4/21猪肺泡巨噬细胞后m6A修饰关键基因METTL3、METT... 相似文献
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DNA甲基化与去甲基化调控脂肪沉积的研究进展 总被引：2，自引：2，他引：0
脂肪沉积是一个复杂的生物学过程,受遗传和表观遗传的调控作用。DNA甲基化和去甲基化是表观遗传修饰的重要方式,可通过与转录因子的相互作用或改变染色质的结构调控基因的表达,进而参与机体生长发育和细胞分化等重要的生命过程。动物脂肪沉积是脂肪细胞增殖分化和肥大的结果,脂肪细胞分化是由多能干细胞经前体脂肪细胞向成熟脂肪细胞转化的过程。相关研究表明,转录因子过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxi-some proliferator activiated receptorγ,PPARγ)和CCAAT增强子结合蛋白家族(CCAAT enchancer binding proteinfamily,CEBPs)在脂肪沉积过程中起关键调控作用。近期研究发现,DNA甲基化可以通过调控脂肪形成过程中相关基因的表达而参与脂肪细胞的分化和脂肪组织的生长发育。去甲基化也可影响动物脂肪沉积过程,但其具体机制目前尚不清楚。作者主要介绍了DNA甲基化和去甲基化的定义、发生位点、生物学功能、参与DNA甲基化和去甲基化过程中的酶及其作用机制,概述了脂肪沉积过程及PPARγ、C/EBPα等转录因子在脂肪沉积过程中的调控作用,重点阐述了DNA甲基化和去甲基化对脂肪形成相关基因的表达和对脂肪细胞分化的影响,旨在为阐明脂肪沉积机制及改善动物肉质品质提供参考。 相似文献
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To investigate the relationship between the mRNA expression level of m6A demethylase and E.coli F18 resistance in piglets,Real-time quantitative PCR was used to detect the mRNA expression differences of m6A demethylase FTO and ALKBH5 genes in the duodenum and jejunum tissues of E.coli F18-resistant and -sensitive individuals from 35-day Sutai weaned piglets.In E.coli F18ab,F18ac bacteria-stimulated and endotoxin LPS-induced porcine small intestinal epithelial cells (IPEC-J2),the expression levels of FTO and ALKBH5 genes were detected,respectively.The results showed that the expression levels of FTO and ALKBH5 genes in the duodenum and jejunum of resistant individuals were extremely significantly or significantly higher than those of sensitive individuals (P<0.01,P<0.05),and the expression of FTO gene were not significantly changed in E.coli F18 bacteria-stimulated IPEC-J2 cells (P>0.05),but the expression levels of ALKBH5 gene were significantly up-regulated after F18ac stimulation (P<0.05).After LPS induction for 4 hours,the expression levels of FTO and ALKBH5 genes showed significant up-regulation in IPEC-J2 cells (P<0.05).This study preliminarily verified and indicated that the expression levels of m6A demethylases FTO and ALKBH5 genes were closely related to E.coli resistance of piglets at the cellular and individual levels,which will provide a theoretical basis for future in-depth study of the regulation mechanism of RNA demethylation modification on bacterial diarrhea in piglets. 相似文献
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本研究旨在探讨猪m6A甲基化酶WTAP表达水平与大肠杆菌（E. coli）感染抗性的关系。选取35日龄苏太断奶仔猪（Sus scrofa）大肠杆菌抗性型和敏感型个体各4头,采集十二指肠和空肠组织,利用RT-qPCR检测WTAP在E. coli抗性型和敏感型个体十二指肠、空肠的表达差异,并分别利用产肠毒素大肠杆菌（F18ab、F18ac）刺激和内毒素（LPS）诱导猪小肠上皮细胞（IPEC-J2）,检测WTAP基因的表达变化。同时构建WTAP基因干扰载体并转染IPEC-J2细胞,通过菌毛定量、菌落计数以及间接免疫荧光试验检测该基因沉默对大肠杆菌黏附能力的影响。结果显示：在十二指肠和空肠组织中,WTAP基因在E. coli抗性型个体中的表达量显著高于敏感型个体（P<0.01）;并且在F18ab和F18ac刺激后表达量显著下降,与LPS诱导6 h后结果相一致（P<0.01）。沉默WTAP基因后,大肠杆菌黏附能力极显著上升（P<0.01）。本研究在细胞和个体水平上验证发现,m6A甲基转移酶WTAP的高表达可能有助于仔猪抗大肠杆菌感染,为进一步揭示仔猪抗大肠杆菌感染的RNA甲基化调控机制奠定基础。 相似文献
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旨在探究lncRNA-6617的生物学特性及其对猪肌内前体脂肪细胞分化的影响，以及初步探究其上游调节机制，为后续深入研究猪肌内脂肪沉积调控机制提供参考依据。本研究以饲养在相同条件下的1、90、180日龄健康马身公猪(n=3)和大白公猪(n=3)为研究对象，利用RNA-seq技术筛选脂肪型猪(马身猪)和瘦肉型猪(大白猪)肌肉特异表达的lncRNAs，并通过生物信息学分析、RT-PCR及Sanger测序鉴定lncRNA-6617生物学特性及其猪组织中的表达特征。在猪肌内前体脂肪细胞中干扰lncRNA-6617，检测lncRNA-6617对肌内脂肪细胞分化能力的影响。随后，检测m6A修饰相关酶在不同品种猪中的表达差异，研究lncRNA-6617的上游调控机制。结果显示，lncRNA-6617位于猪18号染色体，RAMP3基因反义链的第3内含子区域，无蛋白编码能力，主要分布于细胞核; lncRNA-6617在猪所检测各组织中均有表达，背部皮下脂肪中表达量最高，且在马身猪肌肉组织中的表达极显著高于大白猪(P < 0.01);在猪肌内前体脂肪细胞分化过程中，lncRNA-6617表达量呈上升趋势，且在分化第5天表达量达到最高; 干扰lncRNA-6617诱导分化7 d后，分化的成熟脂肪细胞明显减少，成脂关键基因CEBPα、PPARγ和aP2的表达均极显著下调(P < 0.01)。m6A修饰的去甲基化酶FTO在马身猪背最长肌和股二头肌中的表达极显著高于大白猪(P < 0.01)，在腰大肌中的表达显著高于大白猪(P < 0.05)，上游调节因子ZNF217在马身猪肌肉组织中的表达极显著高于大白猪(P < 0.01)，与lncRNA-6617表达模式一致。干扰FTO后，lncRNA-6617的表达极显著下调(P < 0.01)。本研究筛选了在马身猪肌肉组织中显著高表达的lncRNA-6617，并深入研究了lncRNA-6617促进猪肌内前体脂肪细胞分化的功能及其上游调节机制，丰富了脂肪细胞生成的表观调控网络。 相似文献
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长链非编码RNA （long noncoding RNA,lncRNA）是一种核酸长度>200 nt、不编码或具有有限编码能力的RNA,早期一直被认为是遗传暗物质,但伴随分子生物学技术的进步,越来越多的lncRNAs被发掘。研究表明,lncRNA作为基因表达的关键调控因子,能在组蛋白修饰、转录调控和转录后调控等方面影响基因表达,几乎参与所有的细胞生物学过程。顶复门原虫是一类专性胞内寄生虫,入侵机制复杂,对顶复门原虫与宿主的互作研究已成为新型抗虫药物的研发基础。近年来研究发现,lncRNA作为一类新型调控因子广泛参与到顶复门原虫与宿主细胞相互作用中,包括感染免疫、发育分化和信号传导等细胞生物学过程,既可帮助宿主抵御寄生虫入侵,也可协助寄生虫在胞内增殖发育,对疾病的发生发展具有重要的调控作用。笔者通过对lncRNA的生物学分类及其在细胞生理过程中的主要功能进行概述,综合近年来lncRNA在以弓形虫、疟原虫和隐孢子虫为主要代表的顶复门原虫的相关研究,系统梳理了lncRNA在宿主免疫反应、寄生虫发育分化和表观遗传调控等方面的作用机制,以期为顶复门原虫致病机理研究及高效防控技术研发提供新的思路和参考。 相似文献
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牧草表观遗传学研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
表观遗传是指在DNA序列不变的情况下基因表达发生变化的现象。表观遗传现象与外界环境条件的变化紧密相关,它参与植物的生长发育、胁迫响应、衰老死亡等重要生命过程并在其中起到了关键作用。表观遗传学作为一门新兴学科在近20年间得到了快速发展,成为当前动植物和医学领域的研究热点。目前植物表观遗传学的相关研究主要集中在DNA甲基化、组蛋白修饰、RNA甲基化、染色质重塑和非编码RNA修饰等方面,并取得了许多重要成果。然而,相对于模式植物拟南芥和其他主要作物而言,牧草的表观遗传学研究仍处于起步阶段。因此,开展牧草表观遗传学研究对我国草牧业的可持续发展具有重要意义。本研究对表观遗传学的概念、研究方法、研究内容(包括DNA甲基化、组蛋白修饰、RNA甲基化、染色质重塑和非编码RNA修饰等)及牧草表观遗传学相关研究进行了全面总结和综述,并对表观遗传在草牧业中的发展前景进行了展望。 相似文献
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竞争性内源RNA （competing endogenous RNA,ceRNA）假说提出具有相同短序列非编码微小（microRNA,miRNA）应答元件（microRNA response element,MRE）的转录物通过竞争的方式结合miRNA,从而影响转录物的表达水平。ceRNA假说颠覆了miRNA与靶基因单向调控的传统观念,在RNA调控网络中具有重要的生物学意义。在众多转录物中,长链非编码RNA （long non-coding RNA,lncRNA）是一类序列长度超过200个核苷酸的非编码RNA,对lncRNA的研究涉及到遗传、分子生物、基因调控、疾病（癌症、神经系统疾病等）等领域。miRNA与lncRNA形成了一个相互作用的调控网络,lncRNA可作为ceRNA抑制miRNA的功能,从而影响后续基因的表达。近年来,随着生物信息学技术的发展,科研人员发现ceRNA作用机制不仅涉及到人类癌症疾病,而且在各种复杂动物的肌细胞分化、脂肪细胞分化和颗粒细胞凋亡等生物过程中也发挥重要的调控作用。作者追溯了ceRNA调控机制,分析了ceRNA网络调控的影响因素,综述了ceRNA在不同动物中调控miRNA的研究进展,为进一步研究lncRNA与miRNA的调控网络提供参考,为畜牧业发展及复杂动物疾病治疗提供新的思路。 相似文献
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试验旨在研究RNA m6A修饰相关基因去甲基化酶Alk B同源蛋白5（Alk B homologue 5，ALKBH5）、去甲基化酶肥胖相关蛋白（fat mass and obesity-associated protein，FTO）、甲基转移酶样蛋白3（methyltransferase like 3，METTL3）、甲基转移酶样蛋白14（methyltransferase like 14，METTL14）和成肾细胞瘤1-结合蛋白（Wilms’tumor 1-associating protein，WTAP）在鸡骨骼肌发育过程中的表达，分析其与骨骼肌m6A甲基化水平的相关性。首先，利用实时荧光定量PCR技术检测m6A甲基化相关基因在金茅花鸡12（E12）、14（E14）、16（E16）、18（E18）胚龄和1日龄腿肌和胸肌组织中mRNA表达水平，以及其在鸡成肌细胞50%、100%增殖期和1、2、3、4、5 d分化期的mRNA表达水平；随后，利用m6A甲基化试剂盒检测金茅花鸡E12和1日龄腿肌和胸肌组织中m6A甲基化修饰水平，与m6A甲基化相关基因表达水平进行相关性分析。结果显示，m6A去甲基化基因ALKBH5和FTO mRNA表达水平在骨骼肌发育过程中显著上调（P<0.05），即在E12、E14低表达，E16、E18逐渐上调，1日龄达到最高。m6A甲基化写入基因METTL14、METTL3和WTAP mRNA表达水平在E12、E14、E16逐渐上升，E18下降，随后至1日龄表达量回升。在细胞增殖过程中，ALKBH5、FTO、METTL14、METTL3和WTAP基因表达均上调；在细胞分化过程中ALKBH5和FTO基因表达水平显著上调（P<0.05），在分化第5天达到最高。METTL14、METTL3和WTAP基因mRNA表达水平在细胞诱导分化的1、2、3、4 d表达量呈下降趋势，而在诱导分化的第5天有所回升。甲基化水平检测结果显示，腿肌和胸肌m6A甲基化水平变化趋势一致，均在胚胎发育过程中显著下降（P<0.05），至1日龄达到最低。相关性分析结果显示，鸡骨骼肌RNA m6A甲基化水平与m6A去甲基化修饰基因ALKBH5、FTO mRNA表达水平呈显著负相关（P<0.05）。综合以上试验结果，推测m6A甲基化修饰与鸡骨骼肌发育相关，而去甲基化基因ALKBH5、FTO可能通过调控RNA m6A甲基化水平，影响鸡骨骼肌发育。本研究结果为进一步研究m6A甲基化修饰调控鸡骨骼肌生长发育的功能和分子机制提供理论依据。 相似文献